食品保鲜技术第三章幻灯片
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食品经辐射后，会产生自由基如有机过 氧化物，从而影响食品质量。
食品辐照生成的有机过氧化物主要有两 种来源：①食品主要成分直接吸收辐射能所产 生的自由基与O2发生反响。②食品中水吸收 辐射能形成的活性粒子与食品主要成分作用所 产生的自由基与O2发生反响。前者引起的作 用是直接作用，后者引起的作用是间接作用。
第三节 食品物理保鲜
不同介质G值可能相差很大，G 值大的，辐射引起的化学效应较强烈； G值一样者，吸收剂量大者所引起的化 学效应较强烈。
第三节 食品物理保鲜
食品的辐射处理，发生化学变化的物 质，除了食品本身及包装材料之外，还有 附着在食品外表及内部的微生物、昆虫和 寄生虫等生物体。
第三节 食品物理保鲜
第三节 食品物理保鲜
〔3〕酶 由于酶是蛋白质，所以，它对辐 照的反响与蛋白质相似，如变性作用等。
第三节 食品物理保鲜
〔4〕糖类 糖类在辐射过程中发生的变化主要是降解作 用和辐解产物的形成 。 放射线对低分子糖类照射时，随着照射剂量 增加，糖的旋光度减少，而且发生褐变，复原 性以及吸收光谱等均发生变化。多糖类经放射 线照射后会发生融点降低，褐变，旋光度减少， 构造和吸收光谱变化等现象。
激发是指轨道电子获得的能量缺乏 以使其成为自由电子，而只能从低能级 跃迁到高能级的轨道上去，使原子成为 激发态，这种过程叫激发。
第三节 食品物理保鲜
具有电离作用的辐射称为电离辐射。 目前，食品辐射中常用的射线仅为X， γ射线和电子束，其辐射能产生的激发和电离 对于食品的原子来说仅仅是涉及到外层电子， 所以激发和电离的效应是化学效应和生物学 效应。
第三节 食品物理保鲜
食品及其他生物有机体的主要化学组成是 水、蛋白质、糖类、脂类及维生素等，这些化 合物分子在射线的辐射下会发生一系列的化学 变化。
〔1〕水 大多数食品均含有丰富的水分，水也是构 成微生物、昆虫等生物体的重要成分，食品经 辐射引起的水分变化十分复杂。
第三节 食品物理保鲜
〔2〕蛋白质与氨基酸 在辐照蛋白质和氨基酸时也会出现多样 性。假设辐射枯燥状态下的氨基酸，其主要 反响是脱氨基作用而产生氨。 辐照氨基酸水溶液时，由于水分子的存 在就会产生辐照的间接效应。
第三节 食品物理保鲜
〔二〕辐射处理原理及生物学效应 1、辐射的物理学原理 〔1〕激发和电离 电离是指有一定动能的带电粒子与原子的 轨道电子相互间发生静电作用时，将其本身的局 部能量传递给轨道电子，如果轨道电子获得的动 能足以抑制原子核的束缚时那么成为自由电子， 此过程叫做电离。
第三节 食品物理保鲜
第三节 食品物理保鲜
〔2〕辐射的种类与物质的相互作用 辐射通常是指某种物质中发射出来的波 或粒子，以其所带的能量在空间或介质中间 向各个方向传播的过程。 辐射可以分为两大类：一类为电磁辐射； 另一类为微粒辐射，统称为电离辐射。
第三节 食品物理保鲜
用于食品辐射的只有两种电离辐 射，即由电磁辐射产生的X射线和γ射 线；微粒辐射产生的电子束辐射。
第三节 食品物理保鲜
由于辐射的作用，会引起SH基氧化、 脱氨、脱羧以及苯环和多环式氨基酸自由基 的氧化反响，从而导致蛋白质的一级构造发 生变化，二级或三级构造遭到破坏，产生分 子变形，凝聚，粘度降低，溶解度变化以及 电泳行为、吸收光谱的变化、酶促反响变化 等现象。
第三节 食品物理保鲜
由于食品是由多种成分组成的，在 常用剂量下最终的辐射效应并未导致氨基 酸明显的变化，因而不会造成蛋白质营养 价值可觉察的损失。
第三节 食品物理保鲜
无论是X射线和γ射线或电子束辐射对 物质来说都是一个能量传递和沉积的过程， 其结果都能使物质发生电离和激发，在此过 程中会形成一系列的产物如电子、离子、激 发分子、自由基和分子，这些产物亦称为化 学原初产物〔活性粒子〕。
第三节 食品物理保鲜
〔3〕辐射或照射的计量单位 辐射或照射的计量单位包括辐照或辐 射量、物质吸收剂量以及它们的速率。 为了定量照射量和比较照射的方法， 过去常用居里〔Ci〕、拉德〔rad〕、雷普 〔Rep〕、伦琴〔R〕等表示放射线的能量。
第三节 食品物理保鲜
目前，各国在辐射保藏食品上，主要 是应用60钴或137铯为放射源的γ射线照射， 也有用能量在10 MeV以下的电子射线照 射的。
食品辐射处理具有良好的保鲜效果、 能耗低、无污染、无残留、处理食品卫生 平安和冷加工的特点。
第三节 食品物理保鲜
〔一〕辐射的起源与开展 1980年12月，FAO/IAEA/WHO辐照食品卫生 平安联合专家委员会得出的结论是：“用10 kGy〔1 Mrad〕以下的最大平均剂量照射的食品，在毒理学、 营养学及微生物学上完全没有问题，并且，今后在此剂 量下的食品不再需要进展毒理实验〞。 1999年FAO/IAEA/WHO高剂量研究小组在 WH0890号报告中宣布：超过10 kGy高剂量辐照食品 也是平安的结论。
食品保鲜技术第三章幻灯 片
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第三节 食品物理保鲜
一、辐射处理 食品辐射处理是利用γ射线、X射线以 及电子束等电离辐射射线与物质作用产生的 物理效应、化学效应和生物效应，到达杀虫 灭菌、防止霉变、提高食品的卫生质量、保 持营养品质及风味及延长贮藏期和货架期的 目的。
第三节 食品物理保鲜
2、辐射的化学效应 辐射的化学效应是指被辐射物质中的分子所发 生的化学变化。辐射化学效应的强弱用G值表示，所 谓G值就是介质中每吸收100 eV能量时发生变化的分 子数。 例如，麦芽糖溶液经过辐射发生降解的G值为 4.0，那么表示麦芽糖溶液每吸收100eV的辐射能， 就有4个麦芽糖分子发生降解。
第三节 食品物理保鲜
国际辐照食品咨询委员会〔ICGFI〕根据 上述研究结果，对食品辐照通用标准进展修改， 明确提出了“对任何食品的辐照，应在规定的 剂量范围内进展，其最低剂量应大于到达工艺 目的所需的最低有效剂量，最大剂量应低于综 合考虑食品的卫生平安，构造完整性，功能特 性和食用品质所确定的最高耐受剂量〞。
食品辐照生成的有机过氧化物主要有两 种来源：①食品主要成分直接吸收辐射能所产 生的自由基与O2发生反响。②食品中水吸收 辐射能形成的活性粒子与食品主要成分作用所 产生的自由基与O2发生反响。前者引起的作 用是直接作用，后者引起的作用是间接作用。
第三节 食品物理保鲜
不同介质G值可能相差很大，G 值大的，辐射引起的化学效应较强烈； G值一样者，吸收剂量大者所引起的化 学效应较强烈。
第三节 食品物理保鲜
食品的辐射处理，发生化学变化的物 质，除了食品本身及包装材料之外，还有 附着在食品外表及内部的微生物、昆虫和 寄生虫等生物体。
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〔3〕酶 由于酶是蛋白质，所以，它对辐 照的反响与蛋白质相似，如变性作用等。
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〔4〕糖类 糖类在辐射过程中发生的变化主要是降解作 用和辐解产物的形成 。 放射线对低分子糖类照射时，随着照射剂量 增加，糖的旋光度减少，而且发生褐变，复原 性以及吸收光谱等均发生变化。多糖类经放射 线照射后会发生融点降低，褐变，旋光度减少， 构造和吸收光谱变化等现象。
激发是指轨道电子获得的能量缺乏 以使其成为自由电子，而只能从低能级 跃迁到高能级的轨道上去，使原子成为 激发态，这种过程叫激发。
第三节 食品物理保鲜
具有电离作用的辐射称为电离辐射。 目前，食品辐射中常用的射线仅为X， γ射线和电子束，其辐射能产生的激发和电离 对于食品的原子来说仅仅是涉及到外层电子， 所以激发和电离的效应是化学效应和生物学 效应。
第三节 食品物理保鲜
食品及其他生物有机体的主要化学组成是 水、蛋白质、糖类、脂类及维生素等，这些化 合物分子在射线的辐射下会发生一系列的化学 变化。
〔1〕水 大多数食品均含有丰富的水分，水也是构 成微生物、昆虫等生物体的重要成分，食品经 辐射引起的水分变化十分复杂。
第三节 食品物理保鲜
〔2〕蛋白质与氨基酸 在辐照蛋白质和氨基酸时也会出现多样 性。假设辐射枯燥状态下的氨基酸，其主要 反响是脱氨基作用而产生氨。 辐照氨基酸水溶液时，由于水分子的存 在就会产生辐照的间接效应。
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〔二〕辐射处理原理及生物学效应 1、辐射的物理学原理 〔1〕激发和电离 电离是指有一定动能的带电粒子与原子的 轨道电子相互间发生静电作用时，将其本身的局 部能量传递给轨道电子，如果轨道电子获得的动 能足以抑制原子核的束缚时那么成为自由电子， 此过程叫做电离。
第三节 食品物理保鲜
第三节 食品物理保鲜
〔2〕辐射的种类与物质的相互作用 辐射通常是指某种物质中发射出来的波 或粒子，以其所带的能量在空间或介质中间 向各个方向传播的过程。 辐射可以分为两大类：一类为电磁辐射； 另一类为微粒辐射，统称为电离辐射。
第三节 食品物理保鲜
用于食品辐射的只有两种电离辐 射，即由电磁辐射产生的X射线和γ射 线；微粒辐射产生的电子束辐射。
第三节 食品物理保鲜
由于辐射的作用，会引起SH基氧化、 脱氨、脱羧以及苯环和多环式氨基酸自由基 的氧化反响，从而导致蛋白质的一级构造发 生变化，二级或三级构造遭到破坏，产生分 子变形，凝聚，粘度降低，溶解度变化以及 电泳行为、吸收光谱的变化、酶促反响变化 等现象。
第三节 食品物理保鲜
由于食品是由多种成分组成的，在 常用剂量下最终的辐射效应并未导致氨基 酸明显的变化，因而不会造成蛋白质营养 价值可觉察的损失。
第三节 食品物理保鲜
无论是X射线和γ射线或电子束辐射对 物质来说都是一个能量传递和沉积的过程， 其结果都能使物质发生电离和激发，在此过 程中会形成一系列的产物如电子、离子、激 发分子、自由基和分子，这些产物亦称为化 学原初产物〔活性粒子〕。
第三节 食品物理保鲜
〔3〕辐射或照射的计量单位 辐射或照射的计量单位包括辐照或辐 射量、物质吸收剂量以及它们的速率。 为了定量照射量和比较照射的方法， 过去常用居里〔Ci〕、拉德〔rad〕、雷普 〔Rep〕、伦琴〔R〕等表示放射线的能量。
第三节 食品物理保鲜
目前，各国在辐射保藏食品上，主要 是应用60钴或137铯为放射源的γ射线照射， 也有用能量在10 MeV以下的电子射线照 射的。
食品辐射处理具有良好的保鲜效果、 能耗低、无污染、无残留、处理食品卫生 平安和冷加工的特点。
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〔一〕辐射的起源与开展 1980年12月，FAO/IAEA/WHO辐照食品卫生 平安联合专家委员会得出的结论是：“用10 kGy〔1 Mrad〕以下的最大平均剂量照射的食品，在毒理学、 营养学及微生物学上完全没有问题，并且，今后在此剂 量下的食品不再需要进展毒理实验〞。 1999年FAO/IAEA/WHO高剂量研究小组在 WH0890号报告中宣布：超过10 kGy高剂量辐照食品 也是平安的结论。
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一、辐射处理 食品辐射处理是利用γ射线、X射线以 及电子束等电离辐射射线与物质作用产生的 物理效应、化学效应和生物效应，到达杀虫 灭菌、防止霉变、提高食品的卫生质量、保 持营养品质及风味及延长贮藏期和货架期的 目的。
第三节 食品物理保鲜
2、辐射的化学效应 辐射的化学效应是指被辐射物质中的分子所发 生的化学变化。辐射化学效应的强弱用G值表示，所 谓G值就是介质中每吸收100 eV能量时发生变化的分 子数。 例如，麦芽糖溶液经过辐射发生降解的G值为 4.0，那么表示麦芽糖溶液每吸收100eV的辐射能， 就有4个麦芽糖分子发生降解。
第三节 食品物理保鲜
国际辐照食品咨询委员会〔ICGFI〕根据 上述研究结果，对食品辐照通用标准进展修改， 明确提出了“对任何食品的辐照，应在规定的 剂量范围内进展，其最低剂量应大于到达工艺 目的所需的最低有效剂量，最大剂量应低于综 合考虑食品的卫生平安，构造完整性，功能特 性和食用品质所确定的最高耐受剂量〞。